Les frites à Eugène

29 05 2014

La papa de Snoopy, Charles Monroe Schultz aimait à dire que « Le bonheur c’est un plat de frite supplémentaire. »

Frites

Qu’est ce qui rend les frites si appréciée par tous les gourmands de la planète ?

Pour le savoir, passons une frite au scalpel. Une frite est composée d’une croûte qui croustille sous la dent et d’un coeur à la texture tendre.

Qu’est ce qui distingue la croûte d’une frite de son coeur ?

Les pommes de terres sont principalement composées d’eau et de grains d’amidons. Lorsqu’on chauffe une pomme de terre, on casse les molécules constituants les grains d’amidon. Ce phénomène la rend plus digeste pour notre estomac. Les grains d’amidons « cassés » se remplissent d’eau et forment une purée. En continuant à chauffer cette purée, l’eau s’évapore et on obtient alors une croûte dure. C’est la différence de teneur en eau entre la croûte et le coeur d’une frite qui explique son aspect.

Dans un bain d’huile, dont la température est bien supérieure à 100°C, les grains d’amidons de l’extérieur de la frite se cassent rapidement. Dans cette zone, l’eau s’évapore vite et on observe la formation d’une croûte. En revanche le transfert de l’énergie thermique du bain d’huile jusqu’au coeur de la frite met plus de temps à s’établir et les grains d’amidon y sont brisés plus lentement. Le plus souvent, l’eau présente à l’intérieur de la frite n’a pas le temps de s’évaporer complètement et cette région garde la texture d’une purée. Une bonne cuisson consiste à attendre le temps optimal pour que le coeur de la frite soit cuit sans que la croûte ne soit brûlée.

Une cuisson soumise à des règles strictes

Dans les friteries du Nord de la France et de Belgique, les frites sont cuites deux fois. On les plonge d’abord dans un premier bain d’huile entre 150°C et 160°C pendant 5 à 8 minutes. Après les avoir refroidies, on leur fait subir un second bain à 180-190°C pendant environ deux minutes. Ce procédé permet de cuire les frites jusqu’au coeur dans un premier temps puis de bien les dorer dans un second temps. Si on ne procède qu’à un seul bain à haute température on risque de ne pas cuire convenablement de coeur des frites ou de brûler l’extérieur.

On comprend que la cuisson des frites est très sensible à la température du bain. Il faut donc faire attention à ce que l’huile en contact avec les frites reste bien chaude pendant toute la cuisson. Et cela n’est pas simple car la cuisson de la frite prélève de l’énergie thermique à l’huile et la refroidie. Généralement cette diminution de température à proximité de la frite entraîne des mouvements de convection dans le bain (l’huile froide plus dense tombe au fond du bain) qui permettent à l’huile au contact de se renouveler. De même, l’évaporation de l’eau contenue dans les frites produit des bulles qui agitent le bain et homogénéise sa température. Ces raisons expliquent pourquoi les professionnels cuisent les frites en petite quantité dans un grand bain d’huile. Dans le cas inverse, l’immersion d’une grande quantité de pomme de terre abaisserait la température du bain et diminuerait la qualité de la cuisson.

La conséquence de ces explications est qu’il est impossible pour les astronautes de se faire cuire de bonnes frites dans l’espace. En effet, en absence de gravité, le mouvement de convection de l’huile reste limité. La température de l’huile autour des frites sera inférieure à celle optimale pour obtenir une frite bien croustillante.

A l’inverse, une étude a montré que la cuisson des frites dans une gravité supérieure à celle terrestre donne une croute plus épaisse. En effet, l’augmentation des mouvements de convection dans le bain permet aux transferts thermiques entre l’huile et les frites de se faire plus efficacement.

Des frites light ?

Il faut savoir que lorsque l’on sort les frites du bain, les frites ne sont peu imbibées d’huile. En effet, l’évaporation de l’eau contenue dans la pomme de terre sous forme de vapeur empêche l’huile de pénétrer pendant la cuisson. Ce n’est qu’une fois sortie du bain que l’huile présente à la surface pénètre dans les frites. Cette pénétration est accrue avec la condensation de la vapeur d’eau encore présente dans la frite qui cause une forte dépression intérieure et « pompe » l’huile. C’est pourquoi il est généralement bon de déposer les frites sur un papier absorbant dès la sortie du bain.

Puisque la cuisson des frites n’absorbe pas de grandes quantités d’huile, cela explique l’existence des friteuses nécessitant une seule cuillère d’huile. Afin d’assurer que le peu d’huile présent dans ces friteuses demeure à la bonne température, le bain est constamment agité et de l’air chaud est soufflé en permanence.

On retiendra que l’obtention d’une frite croquante en surface et moelleuse à l’intérieur requiert un contrôle précis des conditions de cuisson et explique la présence des chefs friturier dans les grands restaurants.

Sources :
Wikipédia – Frite (#).
Je veux apprendre à faire des frites – Hervé This (#).
Effect of increased gravitational acceleration in potato deep-fat frying – J-S. Lioumbas & T. D. Karapantsios (#).




Une place au soleil

10 03 2013

La plupart des plantes poussent depuis le sol vers le soleil. Au cours de leurs croissances elles déploient leurs feuilles afin de capter l’énergie du soleil nécessaire à leur développement. Cependant de nombreux obstacles peuvent empêcher une plante de profiter pleinement des rayons du soleil. C’est par exemple le cas si les plantes environnantes sont trop imposantes ou si le vent fait plier les tiges. Dans ce contexte, toutes les ruses sont bonnes pour  s’assurer une place au soleil. L’équipe du professeur Hangarter à l’université de l’Indiana aux Etats-Unis s’est intéressée à la croissance des belles de jour. En réalisant des vidéos accélérées, ils ont mis en évidence les surprenants mouvements de ces plantes :

On observe sur ces vidéos que la tige la plus avancée de la belle de jour réalise un mouvement de nutation. Ce mouvement permet à la plante de sonder l’espace avoisinant à la recherche d’un support. Dès lors que la tige trouve un tuteur, le mouvement de balancement qu’elle effectue lui permet de s’y accrocher et de poursuivre sa croissance vers le haut.

Source :

Plants in motion. (#)





Le plus petit insecte volant

2 03 2013

Le plus petit insecte volant est la megaphragma mymaripenne. Sa taille ne dépasse pas 200 μm soit un cinquième de millimètre, ce qui est comparable à l’envergure d’une paramécie.

Fairywasp
On remarque sur l’image que les ailes de la megaphragma mymaripenne sont bien différentes de celle des autres insectes volants (mouche, abeille, etc…). À de si petites échelles, faire battre une aile flexible ne permet pas de produire une force verticale et donc de voler. Pour se sustenter la megaphragma mymaripenne utilise donc un autre moyen, elle fait vibrer les cils qu’elle possède en bout d’aile. Ces vibrations permettent à cet insecte de se propulser dans l’air de la même manière que les vibrations d’un flagel de spermatozoïde lui permettent d’avancer dans un liquide.

Cette espèce intéresse particulièrement les neuroscientifiques qui cherchent à comprendre comment un si petit nombre de neurones suffisent à produire le contrôle des muscles nécessaires au vol.

Source :

Wikipédia – megaphragma mymaripenne. (#)

Discover – Tinny Wasp. (#)





Architecture animale

24 02 2013

Cette photo n’est pas la maquette d’une colonie spatiale pour accueillir les hommes du futur mais bien celle d’une habitation millénaire !
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Elle correspond au moulage d’une fourmilière par l’entomologiste américain Walter R. Tschinkel. Ce dernier utilise de l’aluminium en fusion qu’il coule dans l’entrée d’une fourmilière. Ce métal se solidifie en adoptant la forme des labyrinthes.
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Ce procédé criminel pour les fourmis a l’avantage de mettre en avant leur don pour l’architecture.

Source :

Core77-Ants architecture. (#)





L’albatros vole sans forcer

24 02 2013

Les albatros sont des oiseaux marins connus pour leurs ailes de grandes envergures pouvant atteindre jusqu’à 3,5 m. Cette particularité leur permet de réaliser une prouesse qu’aucun autre oiseau ne peut réussir : parcourir plusieurs milliers de kilomètres sans jamais battre des ailes et sans jamais se poser au sol. Mais comment l’albatros peut-il se déplacer sur une telle distance sans jamais s’arrêter pour reprendre des forces avec un bon casse-croûte de poisson ?

Albatros royal Diomedea epomophora Southern Royal Albatross

C’est que les albatros utilisent non pas leur énergie pour voler mais celle des vents marins. Et plus particulièrement les albatros se servent d’une propriété particulière des vents marins : celle d’augmenter en intensité avec l’altitude. En effet le vent en mer est souvent très faible à la surface de l’eau jusqu’à devenir plus intense 10 à 15 mètre au dessus du niveau des mers. Cette répartition du vent marin selon l’altitude est représentée à gauche sur le schéma suivant où il passe d’une valeur nulle à celle de 5 m/s (18 km/h) en altitude.

Vol Albatros

La question est de savoir comment l’albatros met à profit cette distribution de vent. Imaginons un albatros volant à 15 m/s dans la zone sans vent (point START sur la figure précédente). Compte tenu de sa vitesse, ses ailes lui permettent de monter vers la zone supérieure où le vent souffle (zone au dessus de la ligne horizontale bleue sur la figure précédente). Arrivée dans cette région, le vent souffle contre lui et il ressent un flux d’air allant à 15+5=20 m/s. C’est alors qu’il manoeuvre pour se retourner et avoir le vent dans le dos. Il profite de ce vent arrière pour le pousser et accroître de nouveau sa vitesse de 5 m/s atteignant ainsi 25 m/s. Il finit par redescendre dans la zone sans vent où il peut profiter de sa vitesse pour se laisser planer (vers la gauche depuis le point END sur la figure).

C’est durant cette phase de vol plané que l’envergure et la forme des ailes de l’albatros lui servent le plus. Les ailes de l’albatros sont profilées tel qu’elles subissent des forces de frottement vingt fois moins importantes que celles de portance qui compensent son poids et prolongent son vol plané. Autrement dit, l’albatros va planer quasiment à l’horizontal, parcourant une très grande distance sans pratiquement perdre en altitude. Au moment où sa vitesse atteint de nouveau 15 m/s il recommence sa manoeuvre dans la couche supérieure de l’atmosphère afin de reprendre de la vitesse et de réaliser un nouveau vol plané.

Au final, c’est la capacité de l’albatros à se retourner sans perdre de vitesse qui lui permet de s’aider de la force du vent. Si l’albatros montait dans la zone supérieure et y ressortait dans le même sens (flèche pointillée sur la figure précédente) il n’aciérerait aucune vitesse supplémentaire. Par ailleurs, ce sont la dimension et le profil exceptionnel des ailes de l’albatros lui confère les qualités d’un planeur hors norme.

Cependant les longues ailes de l’albatros ne représente pas uniquement un avantage. En effet ces ailes sont tellement grandes que l’oiseau ne possède pas une musculature suffisante pour les faire battre rapidement et longtemps. Ceci implique que le décollage de ces oiseaux soit toujours un moment délicat :

Le manque d’aisance de l’albatros au décollage lui a donné une image assez gauche que Charles Beaudelaire reprends dans le poème « l’Albatros » où il compare le poète à l’oiseau exilé sur le sol mais rêvant d’infini.

Sources :

Epoch Times – L’albatros. (#)

Philip L. Richardson, How do albatross fly around the world without falpping their wings ? Progress in Oceanography (2010).(#)

National Geographic – Albatross flight. (#)





Le gel d’un lac

20 01 2013

Le gel d’un lac en hiver est toujours une expérience amusante. Qui ne s’est jamais amusé à tester l’épaisseur de la couche de glace pour savoir si elle pouvait supporter son propre poids ?

Route de glace

Bien que le gel d’un lac soit un phénomène relativement courant sous nos latitudes, que savons nous à son propos ? Pourquoi la glace se forme t-elle en surface ? Se forme t-elle de manière homogène sur tout le lac ?

Afin de répondre à ces questions il faut commencer par s’intéresser aux propriétés étonnantes de l’eau. Nous savons que ce composé est à l’équilibre sous forme solide en dessous de 0°C à pression atmosphérique. Nous savons aussi que l’eau sous forme solide est 10% moins dense que sa forme liquide. Cette propriété propre à l’eau explique que la banquise flotte sur les océans ou que nos glaçons reste à la surface d’un verre d’eau. Enfin une autre propriété remarquable de l’eau liquide est d’avoir une densité maximale pour une température de 4°C. C’est-à-dire que pour des températures inférieures et supérieures, celle ci sera moins dense que de l’eau à 4°C. La dépendance de la densité de l’eau avec sa température est représentée plus en détail sur le graphique ci dessous.

Densité_température

Généralement dans un lac toute l’eau n’est pas à la même température. D’après la propriété précédente cela implique qu’il existe des zones de densité différentes. Ces zones vont s’organiser dans la profondeur du lac, les plus denses migrant vers le fond et les moins denses vers la surface.

En été, lorsque la température extérieure est supérieure à 4°C, l’eau la plus chaude est aussi la moins dense et remonte vers la surface. A l’inverse la plus froide (au minimum à 4°C) repose au fond. Cette stratification de la température de l’eau en fonction de la profondeur est une expérience courante pour les baigneurs dans un lac ou une piscine (quoique souvent trompeuse si on test la température de l’eau à la main avant d’y plonger !).

En revanche en hiver quand la température devient inférieure à 4°C, l’eau la plus chaude (au maximum à 4°C) est aussi la plus dense et migre vers le fond du lac. A l’inverse l’eau la plus froide (au minimum à 0°C) remonte vers la surface. En hiver il y a donc une inversion de la stratification de la température dans le lac. Le baigneur ne se fera donc plus surprendre en trempant au préalable la main dans le lac !

baignade lac gelé

Au contact d’un atmosphère extérieure sous les 0°C, l’eau en surface va pouvoir se transformer en glace. Le  fait que la glace se forme en surface provient donc de la dépendance de la densité de l’eau avec la température. De plus cette situation est rendue stable par le fait que l’eau solide est plus légère que celle liquide. C’est-à-dire qu’une fois la glace formée, celle-ci va rester en surface pour constituer une couche épaisse.

Il faut noter que la plupart des composés connus ont, contrairement à l’eau, une forme solide plus dense que leur forme liquide. Si on imaginait un lac d’un autre liquide (huile, alcool, etc..), la glace y coulerait et celui-ci se solidifierait par le fond. Dans ce cas la plupart de la vie aquatique aurait fini congelée au cours de l’évolution…

Mais quelle énergie faut t-il au juste pour geler un lac ? L’eau liquide a besoin de 4,18 joules par gramme d’eau pour se refroidir de 1°C et de 334 joules par gramme pour se solidifier. Pour refroidir de 20°C à 4°C le lac Léman il faut donc environ 6×10 18 Joules, ce qui correspond à la consommation électrique annuelle de la Norvège ! Et afin de geler une couche de 10 cm de glace sur tout la surface du même lac il faut fournir à une eau à 0°C pas moins de 2×10 16 Joules.

Cette immense quantité d’énergie est délivrée à l’atmosphère extérieure qui est en contact avec la surface du lac. Le transfert de cette énergie n’étant pas instantané, on peut comprendre qu’un certain temps soit nécessaire pour geler le lac. Il faut savoir que le taux d’énergie échangée entre l’atmosphère et le lac est proportionnel à sa surface ainsi qu’à leur différence de température respective. Plus la différence de température est importante, plus le lac refroidira et gèlera rapidement. Aussi plus le lac aura une grande surface par rapport à son volume, plus le transfert d’énergie permettra de geler rapidement tout le lac. Une petite flaque dans la rue se glacera facilement lors d’une nuit froide alors qu’il faut plusieurs semaines défilées de grand froid pour faire prendre le lac Léman.

Ce rapport entre la surface d’échange d’énergie pour refroidir un volume d’eau nous permet aussi de déterminer les zones du lac les plus sensibles au gel. Aux bords du lac la profondeur y est plus faible qu’au centre, pour une même surface il correspond donc un volume d’eau sous-jacent plus faible. A condition que ces deux zones soient soumises aux mêmes conditions climatiques, elles reçoivent une même quantité d’énergie par unité de surface. La zone au bord ayant un volume d’eau plus petit à refroidir, elle gèlera en premier. Les lacs gelés prennent d’abord sur les rives et ensuite au centre, d’où le suspens en essayant de les traverser.

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Les photographies précédentes ont été réalisées par le photographe Chip Phillips sur le lac Abraham dans l’Alberta. Ces colonnes de tâches blanches prises dans la couche de glace d’un lac sont dues à des plantes aquatiques. Dans la journée ces plantes relarguent du méthane, créant ainsi une bulle de gaz qui reste bloquée sous la surface de la glace et se trouve emprisonnée la nuit par la croissance de la couche de glace.

Sources :

Pourquoi la glace se forme t-elle d’abord en surface ? (#)

Science of the seasons. (#)

Lake Ice. (#)

Chip Phillips Photography. (#)





Nuages d’intérieur

28 12 2012

Qui n’a jamais rêvé d’attraper un nuage cotonneux pour le garder auprès de soi ? C’est ce rêve que l’artiste néerlandais Berndnaut Smilde se propose de réaliser. En contrôlant avec précision la température et l’humidité de la pièce, celui ci arrive à recréer à la perfection l’effet d’un nuage atmosphérique.

Berndnaut Smilde - Nuage intérieur 3

Son oeuvre produit une confusion entre intérieur et extérieur. Un oiseau va t-il traverser la pièce ? Ou va t-il pleuvoir sur le parquet ?

Berndnaut Smilde - Nuage intérieur 2

Ce travail pose aussi la question de la définition d’une oeuvre d’art. Quel est le rôle de l’homme dans la création artistique ? La nature pourrait t-elle remplir les pièces de nos musées ?

Il ne nous reste plus qu’à imaginer prendre sa douche sous les gouttes de pluie d’un nuage.

Source : Berndnaut Smilde. (#)